[发明专利]一种基于电流状态量的数字式光纤差动保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统继电保护技术领域的方法，具体讲涉及一种基于电流状态量的数字式光纤差动保护方法。

背景技术

电流差动保护原理，是最为理想的一种继电保护原理。输电线路光纤差动保护已成为了电力系统线路保护的主流配置之一。目前数字式光纤差动保护是将输电线路两端的电流信号转换为数字信号经光纤传送到对端。传送的数字信号是该端电流的采样值或电流相量的实部和虚部。保护装置收到对端传来的数字信号再与本端的数字信号构成差动保护。

现有技术中，输电线路光纤差动保护方法为：获取保护装置两侧电流采样值，运用全周波傅氏算法确定动作电流I_dx和制动电流I_zx的有效值；根据差动元件动作判据判断所述保护装置差动保护是否动作。当任一相电流的动作电流和制动电流同时满足下面判据I_dx≥I_zx&I_dx≥k*I_zx时，该相的差动元件动作；k为制动系数，0<k<1，I_dx表示差动电流，I_zx表示制动电流。

现有技术中的方法存在以下问题：

1、线路两端采样数据同步的问题。数字式线路光纤差动保护需要同时获取线路两端的采样数据，线路两端的保护装置必须进行同步采样或同步处理采样。目前借助通道传递数据计算通道延时进行补偿处理或通过GPS全球定位系统或其它对时系统实现各装置同步采样。

2、电流互感器传变特性一致问题。线路两侧的电流互感器的电流一次、二次传变特性要求较高。光纤差动保护中所使用的电流互感器不仅要满足各种测量误差外，线路两侧使用的电流互感器的传变特性也需一致。在保护区外部发生故障时，电流互感器传变特性的不一致将导致光纤差动保护装置误动作。

为使保护装置正确动作，必须解决上述问题。因此，需要提供一种不依赖对时系统及采样数据同步，不严格要求电流互感器特性一致，线路一侧可采用常规互感器另一侧采用电子式互感器的差动保护方法。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于电流状态量的数字式光纤差动保护方法。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种基于电流状态量的数字式光纤差动保护方法，其改进之处在于：所述方法包括根据线路两侧的电流状态量，采用分相差动判据判断保护动作行为。

进一步的，所述方法包括以下步骤：

I、确定线路一侧电流的二次有效值和电流方向；

II、确定系统为双侧电源供电系统或单侧电源供电系统，若系统为双侧电源供电系统时，根据双侧电源供电电流状态量确定方法确定电流状态量；

当系统为单侧电源供电系统时，根据单侧电源供电电流状态量确定方法确定电流状态量；

III、发送电流状态量至对侧并接收对侧保护装置发送的电流状态量；

IV、根据双侧电源供电系统的分相差动判据或单侧电源供电系统的分相差动判据判断保护动作行为。

进一步的，所述步骤IV中，当系统为双侧电源供电时，两侧保护采用所述双侧电源供电电流状态量确定方法相同；

当系统为单侧电源供电时，采用所述单侧电源供电电流状态量确定方法，无需判断电流方向。

进一步的，所述步骤II中，所述双侧电源供电电流状态量确定方法包括：

当所述二次电流有效值大于或等于所述电流状态定值时，若电流方向为正方向，则所述电流状态量G_x＝1，若电流方向为反方向，则所述电流状态量G_x＝-1；

当所述二次电流有效值小于所述电流状态定值时，所述电流状态量G_x＝0。

进一步的，所述步骤II中，所述单侧电源供电电流状态量确定方法包括：

当所述二次电流有效值大于或等于所述电流状态定值时，所述电流状态量G_x＝1

当所述二次电流有效值小于所述二次电流状态定值，所述电流状态量G_x＝0。

进一步的，所述系统满足双侧电源供电系统的分相差动判据或单侧电源供电系统的分相差动判据，延时10ms后保护动作跳闸。

进一步的，所述步骤III中，所述双侧电源供电系统的分相差动保护动作判据为G_mx+G_nx≥1；

所述单侧电源供电系统的分相差动保护动作判据为G_mx+G_nx＝1；